CN103629125A - 充电式风扇装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够容易地进行向电池的充电，并且即使在电池被安装在装置主体的状态下也能够使电池的使用寿命持久的充电式风扇装置。在控制电路（31）的停止中，电池电力供给开关（18）被断开，从电池（25）向调节器（35）的电力供给被切断。另一方面，在停止中，若对DC插座（9）连接有AC适配器50，则AC适配器（50）的直流电力被输入至调节器（35），由此调节器（35）生成控制电压，控制电路（31）起动。

Description

充电式风扇装置

技术领域

本发明涉及利用电池电力对风扇进行旋转驱动来吸入或者送出气体的充电式风扇装置。

背景技术

作为利用电池的电力工作的充电式风扇装置，已知抽吸外部空气来收集粉尘的集尘装置和送出气体的送风机等。其中，作为集尘装置，一般已知吸尘器（清洁器）、空气净化器等，作为送风机，已知例如送出10kPa以上的高压空气的鼓风机、送出比鼓风机低压力的空气的送风用风扇等。

这些充电式风扇装置构成为安装可反复充电的电池，并利用该电池的电力来驱动电机，从而风扇利用该电机的驱动力而进行旋转驱动。电机的驱动一般构成为通过微机、控制IC等控制电路进行控制。另外，电池一般构成为被收容于电池组内，该电池组能够相对装置主体外壳装卸。

已知各种充电式风扇装置中的电池组的装卸方式，例如已知构成为从装置主体外壳的开口部向装置主体外壳内插入电池组，并以盖关闭该开口部的方式、或构成为能够从装置主体外壳的侧面直接装卸电池组的方式（例如，参照专利文献1。）。

专利文献1：日本特开2010－178773号公报

可是，在上述那样的充电式风扇装置中，每当对电池进行充电时都需要从装置主体外壳取下电池组，并在充电完成后再次将电池组安装于装置主体外壳，因此存在向电池的充电作业较麻烦这样的问题。

另外，优选充电式风扇装置在利用电池的电力工作的构成上，不必说在风扇的工作中，就连在风扇不工作的期间也能够通过抑制不必要的电力消耗来尽量使电池的使用寿命持久。

发明内容

本发明是鉴于上述课题而完成的，其目的在于提供一种能够容易地进行向电池的充电，并且即使在电池被安装于装置主体的状态下也能够使电池的使用寿命持久的充电式风扇装置。

为了解决上述课题而完成的本发明具备：风扇，其用于抽吸或者送出气体；电机，其用于对风扇进行旋转驱动；电池，其向电机供给电力；以及控制电压生成单元，其基于被输入的直流电力来生成规定电压值的控制电压。

另外，作为向控制电压生成单元供给直流电力的单元，具备用于从电池向控制电压生成单元供给直流电力的电池电力供给路径、用于从外部的直流电源输入直流电力的DC插座、和用于在直流电力被输入到DC插座的情况下将该直流电力向控制电压生成单元供给的外部电力供给路径，还具备将电池电力供给路径导通及切断的半导体开关。

而且，具备将由控制电压生成单元生成的控制电压作为电源进行工作的控制单元。该控制单元构成为通过对从电池向电机的电力供给进行控制来对电机的驱动进行控制，若在直流电力被输入至DC插座的情况下，规定的充电执行条件成立，则对基于该直流电力进行的上述电池的充电进行控制，并在自身的工作过程中规定的断路条件成立的情况下使半导体开关断开来切断从电池向控制电压生成单元的电力供给。

在这样构成的本发明的充电式风扇装置中，在断路条件成立的情况下通过使半导体开关断开而切断向控制单元的电池电力供给（直接来自控制电压生成单元的控制电压的输入）。另一方面，在没有向控制单元的控制电压输入而控制单元停止工作时，若从DC插座输入直流电力，则通过该直流电力来生成控制电压，控制单元开始工作。此时，若充电执行条件成立，则控制单元进行向电池的充电。

因此，根据本发明的充电式风扇装置，无需为了对电池进行充电而如以往那样从装置主体取下电池这样的作业，仅从外部电源向DC插座输入直流电力就能够对电池进行充电。并且，若断路条件成立，则控制单元使电源供给停止，丝毫不消耗电力。因此，能够容易地进行向电池的充电，且即使在电池一直被安装在装置主体的状态下，也能够使电池的使用寿命持久。

本发明的充电式风扇装置还可以构成为通过使用者的操作也能够使控制单元起动。具体而言，具备为了对风扇进行旋转驱动而由使用者操作的操作开关、和半导体开关接通单元。半导体开关接通单元用于在半导体开关被断开的情况下操作开关被操作时，通过使半导体开关接通而从电池向控制电压生成单元供给直流电力。

根据这样构成的充电式风扇装置，即使向控制单元的电源被切断，控制单元停止工作，若使用者操作操作开关，则也通过接通半导体开关，从而开始向控制单元的电源供给，控制单元开始工作。因此，能够迅速地开始对风扇进行旋转驱动。

另外，根据这样的构成，能够通过来自DC插座的直流电力输入、或者操作开关的操作中的任意一个迅速地使因断路条件成立而切断电源供给使工作停止的控制单元起动。

另外，控制单元进行控制，以在工作开始后的规定的时刻使半导体开关接通即可。这样，控制单元一旦开始工作后，能够通过自身的控制（半导体开关的接通控制）使向自身的电源供给继续，并能够稳定地进行工作。

控制电压生成单元的具体构成可以考虑多种，但可以例如如下那样构成。即、控制电压生成单元构成为具备：调节器，其基于输入的直流电力来生成控制电压；以及输入电源选择单元，其将经由外部电力供给路径所供给的来自直流电源的直流电力以及经由电池电力供给路径所供给的来自电池的直流电力中电压值高的任意一方供给至调节器。

即、并不是分别设置用于基于从外部经由DC插座供给的直流电力来生成控制电压的调节器、和用于基于电池的直流电力来生成控制电压的调节器，而是以一个调节器来生成控制电压。而且，输入电源选择单元选择使用哪个直流电力来生成控制电压。

根据这样构成的充电式风扇装置，能够以简单的构成实现控制电压生成单元，相应地，能够实现装置整体的小型化及成本降低。

控制单元作为用于控制电池的充电的具体构成，可以具备外部电力输入判断单元、充电执行条件判断单元、和充电控制单元。外部电力输入判断单元在控制单元自身的工作开始后，判断是否从DC插座输入了直流电力。充电执行条件判断单元在通过外部电力输入判断单元判断为从DC插座输入了直流电力的情况下，判断电池是否满足规定的充电执行条件。充电控制单元在通过充电执行条件判断单元判断为满足充电执行条件的情况下，控制基于来自DC插座的直流电力进行的电池的充电。

根据这样构成的充电式风扇装置，即使控制单元停止工作，若从DC插座输入直流电力，则控制单元也迅速地起动，若满足充电执行条件则执行充电。因此，通过对DC插座输入直流电流，能够迅速且可靠地使充电开始。

附图说明

图1是表示实施方式的手提吸尘器的外观的立体图。

图2是表示电池组以及控制电路基板的电路构成的框图。

图3是用于说明至控制电路起动为止的流程的说明图。

图4是表示由控制电路执行的电机驱动及充电控制处理的流程图。

图5是表示变形例的充电式鼓风机的外观的立体图。

附图标记说明

1…手提吸尘器，2…主体外壳，3…抽吸口，4…排出口，5、66…把持部，6…抽吸用风扇，7、72…电机，8…盖体，9…DC插座，10、68…电子开关，11…驱动开关，12…停止开关，14…LED，15…放电控制用FET，16…充电控制用FET，17…充电保护用FET，18…电池电力供给开关，19…基极控制用晶体管，20、64…电池组，25…电池，26…单元温度检测用热敏电阻，30、73…控制电路基板，31…控制电路，32…单元电压检测部，33…断线检测部，34…保护电路，35…调节器，36、37、43…二极管，38、45、46、48…电阻，39…基板温度检测用热敏电阻，41…单元侧低端开关，42…基板侧低端开关，44…AC适配器检测用晶体管，47…驱动输入用晶体管，50…AC适配器，51…DC插头，60…充电式鼓风机，61…送出口，62…喷嘴，67…安装部，71…送出用风扇

具体实施方式

以下，基于附图对本发明的优选实施方式进行说明。

本实施方式是在从可反复充电的电池接受电源供给而进行工作的充电式电动吸尘装置（以下，称为“手提吸尘器（handy cleaner）”）1中应用本发明。

如图1所示，本实施方式的手提吸尘器1在形成为筒状的主体外壳2的前端部分具备抽吸外部空气的抽吸口3，在主体外壳2的侧壁具备排出粉尘被除去后的空气的排出口4，在主体外壳2的后端侧具备用于使用者手持的把持部5。

在把持部5的上端部分设置有电子开关10，以便使用者在握住把持部5的状态下能够进行操作，在电子开关10的前方设置有LED14，在向电池25（参照图2）进行充电时LED14点亮。

在电子开关10具备两个操作开关，该两个操作开关在使用者操作（按下）时成为接通状态，在使用者未操作时成为断开状态。这两个操作开关中的一个被设定为用于输入驱动指令的驱动开关11，另一个被设定为用于输入停止指令的停止开关12。

另外，虽然图1中未直接图示，但在手提吸尘器1的主体外壳2内设置有抽吸用风扇6、电机7、电池组20以及控制电路基板30。

抽吸用风扇6是用于从抽吸口3向主体外壳2内抽吸外部空气再使之从排出口4排出的部件，其被配置在隔着过滤器收容部（省略图示）而与抽吸口3的对置位置处，该过滤器收容部收容用于从抽吸的外部空气除去粉尘的过滤器。

电机7在本实施方式中为直流电机，其被配置在与抽吸用风扇6的抽吸口3相反侧。在电机7的旋转轴连结有抽吸用风扇6。由此，电机7通过自身的旋转来使抽吸用风扇6旋转，从而能够将外部空气抽吸到主体外壳2内。

如图2所示，电池组20通过电池25、以及检测各单元21～23的温度的单元温度检测用热敏电阻26被收容于合成树脂制的电池外壳（省略图示）内而构成，该电池25是将能够充放电的多个（在本实施方式中为三个）锂电池单元（以下单称为“单元”）21、22、23串联连接而构成的。该电池组20如图1所示那样，被收容在形成于手提吸尘器1的主体外壳2内的下方后端侧的电池组收容部中（省略图示）。

即、在手提吸尘器1中，在把持部5的下端部分（主体外壳2的后端部分）以可装卸的方式设置有盖体8。若从主体外壳2取下该盖体8，则在主体外壳2的后端可见开口部，从该开口部将电池组20插入至电池组收容部，从而能够收容电池组20。

另外，在主体外壳2的侧壁上部设置有DC插座9，在主体外壳2的上面侧设置有LED14。控制电路基板30在主体外壳2内被配置在电机7的上方且电子开关10以及LED14的附近位置。

如图2所示，在控制电路基板30中组装有用于从AC适配器50接受电力供给来向电池25进行充电，并且从电池25接受电力供给来向电机7进行放电（换言之，电机7的驱动）的各种电子部件。

此外，AC适配器50用于从交流电源接受电源供给来生成电池25充电用的直流电压（直流电力），并经由控制电路基板30来供给恒定的充电电流，其与手提吸尘器1分开构成。

因此，在主体外壳2的侧壁上部设置有DC插座9，将设置于从AC适配器50引出的电源软线的前端的DC插头51插入至该DC插座9，从而能够从AC适配器50向控制电路基板30供给直流电力。

接下来，对控制电路基板30的电路构成进行说明。如图2所示，在控制电路基板30中形成有从电池25的正极侧经由电机7向电池25的负极侧流出电流的放电路径。

而且，在该放电路径中的电机7的负极侧设置有对从电池25向电机7的放电电流（换句话说，电机7的驱动电流）进行控制的放电控制用FET15。

另外，在控制电路基板30形成有用于将AC适配器50的正极侧端子（+）与电池25的正极侧连接、将C适配器50的负极侧端子（－）与电池25的负极侧连接的充电路径。

而且，在该充电路径中的从AC适配器50的正极侧端子（+）至电池25的正极侧的充电路径上设置有逆流防止用的二极管43、充电控制用FET16、以及用于保护电池25免受过电流影响的充电保护用FET17。

放电控制用FET15、充电控制用FET16以及充电保护用FET17分别是导通及切断放电路径或者充电路径的开关元件，由对电池25的充放电进行控制的控制电路31驱动。逆流防止用的二极管43是用于防止从电池25向AC适配器50的电流的逆流的部件，阳极与AC适配器50侧连接，阴极与电池25的正极侧连接。

此外，在本实施方式中，放电控制用FET15为N沟道MOSFET，漏极与电机7侧连接，充电控制用FET16以及充电保护用FET17均为P沟道MOSFET，漏极与电池25的正极侧连接。

控制电路31由以CPU、ROM、RAM等为中心而构成的微机（微机）构成，按照存储在ROM中的各种控制程序使上述各FET15～17接通及断开，从而进行电机7的驱动以及对电池25的充电。

具体而言，控制电路31根据经由驱动开关11从使用者输入的高及低（图中所示的Hi/Lo）中的任意一个驱动指令来生成规定占空比的PWM信号（脉冲宽度调制信号），并输出给放电控制用FET15。

其结果为，在电机7中流动与驱动指令对应的电流，电机7以与该电流对应的速度旋转。

驱动开关11如图2所示，是常开型（所谓的a接点）的开关，其一端与驱动输入用晶体管47的基极连接，另一端与电池电力供给开关18的基极连接。驱动输入用晶体管47在本实施方式中为NPN型双极晶体管，经由电阻46对集电极施加控制电压Vc（详细后述），发射极被接地。而且，驱动输入用晶体管47的集电极被连接于控制电路31，该集电极的电位作为驱动输入信号被输入至控制电路31。通过这样的构成，在对驱动输入用晶体管47的集电极施加控制电压Vc的情况下驱动开关11断开时，输入至控制电路31的驱动输入信号成为高电平（控制电压Vc）。另一方面，若接通驱动开关11，则驱动输入用晶体管47接通，因此输入至控制电路31的驱动输入信号成为低电平（接地电位）。控制电路31基于驱动输入信号的电平来判断驱动开关11的接通及断开状态。

停止开关12也是常开型（a接点）的开关，其一端经由电阻48被施加控制电压Vc、并且与控制电路31连接，另一端被接地。该停止开关12的一端的电位作为停止输入信号被输入至控制电路31。通过这样的构成，在经由电阻48对停止开关12的一端施加控制电压Vc的情况下停止开关12断开时，输入至控制电路31的停止输入信号成为高电平，若接通停止开关12，则输入至控制电路31的停止输入信号成为低电平。控制电路31基于停止输入信号的电平来判断停止开关12的接通及断开状态。

控制电路31在工作开始后驱动开关11最先被进行按压操作时、或者在工作开始时驱动开关11被进行按压操作时，识别为输入了高速驱动指令（高）作为来自驱动开关11的驱动指令。然后，通过以高速驱动用的规定的占空比对放电控制用FET15进行占空比驱动，从而使电机7高速旋转。

另外，控制电路31以高速驱动用的占空比使电机7高速旋转时，在驱动开关11被进行了按压操作时，识别为从驱动开关11输入了低速驱动指令（低）作为驱动指令。然后，通过以比高速驱动用的占空比低的规定的低速驱动用的占空比对放电控制用FET15进行占空比驱动，从而将电机7切换为低速旋转。

另外，控制电路31以低速驱动用的占空比使电机7低速旋转时，驱动开关11被进行了按压操作时，识别为从驱动开关11输入了高速驱动指令（高）作为驱动指令，以高速驱动用的占空比对放电控制用FET15进行占空比驱动，从而将电机7切换为高速旋转。

这样，每当使用者对驱动开关11进行按压操作时，控制电路31将电机7的旋转速度交替地切换为高速旋转及低速旋转。另外，当使用者通过对停止开关12进行按压操作来输入停止指令时，控制电路31使放电控制用FET15成为断开状态来停止电机7的驱动。

另外，控制电路31在电机7的驱动停止时连接有AC适配器50，在来自电池25的输出电压比充电开始判定用的阈值电压低的情况下，将充电控制用FET16以及充电保护用FET17从断开状态切换为接通状态，从而开始向电池25的充电。

控制电路31对向电池25的充电控制继续至电池25成为满充电状态为止，若电池25成为满充电状态，则充电控制用FET16以及充电保护用FET17被切换为断开状态，向电池25的充电结束。

此外，若在向电池25的充电过程中对驱动开关11进行按压操作，则控制电路31使充电控制中断。而且，识别为被输入了高速驱动指令（高）作为来自驱动开关11的驱动指令，以高速驱动用的规定的占空比对放电控制用FET15进行占空比驱动，从而使电机7高速旋转。

另外，若在电机7的驱动过程中从停止开关12输入了停止指令，则控制电路31使电机7停止。此时，判断来自电池25的输出电压是否比阈值电压低，从而判断是否需要向电池25进行充电，如果需要充电，则再次开始充电控制。

换句话说，本实施方式的手提吸尘器1即使在DC插座9连接有AC适配器50时，通过操作电子开关10，也能够使之作为电动吸尘装置而进行工作。

控制电路31进行这种充放电控制时，除了对来自电池25的输出电压还对构成电池25的各个单元21～23的输出电压、电池25的温度进行监视，在它们异常时，使充电保护用FET17、放电控制用FET15成为断开状态，使向电池25的充放电停止。

因此，在控制电路基板30设置有检测电池25的各单元21～23的输出电压的单元电压检测部32，从单元电压检测部32对控制电路31输入表示各单元21～23的电压的检测信号。

另外，在控制电路基板30中还设置有保护电路34，该保护电路34获取电池25的各单元21～23的电压，在该电压达到比由控制电路31进行充电时的过电压判定值高的阈值时（换句话说，由控制电路31进行的过电压保护未正常发挥作用时），强制性地使充电控制用FET16断开。并且，在控制电路基板30中还设置有断线检测部3，该断线检测部3通过使电池25内的各单元21～23的连接部分成为规定电位，从而根据由单元电压检测部32检测出的单元电压来检测电池25内的断线。若利用该断线检测部33检测出电池25内的断线，则控制电路31禁止电池25的充放电。

另外，在控制电路基板30中设置有用于向控制电路31等设置于控制电路基板30的上述各电路供给电源电压（直流恒压）的调节器35。

调节器35能够经由两个二极管36、37从电池25与AC适配器50双方供给直流电压，使用从其任意一个供给的直流电压来生成直流恒压（控制电压）Vc，并作为电源电压供给至上述各电路。

此外，来自电池25的直流电压以及来自AC适配器50的直流电压构成为分别经由二极管向调节器35进行输入，因而实际上供给至调节器35的直流电力来自电池25以及AC适配器50中电压值高的任意一方。

但是，在从电池25的正极至调节器35的通电路径中的、二极管36的上游侧（阳极侧）的路径上设置有电池电力供给开关18。该电池电力供给开关18在本实施方式中为PNP型双极晶体管，发射极与电池25的正极连接，集电极与二极管36的阳极连接，基极与基极控制用晶体管19的集电极以及驱动开关11的一端连接。基极控制用晶体管19的基极与控制电路31连接，发射极被接地。此外，基极控制用晶体管19在本实施方式中为NPN型双极晶体管。

通过这样的构成，从电池25向调节器35的直流电力供给在电池电力供给开关18被接通时进行。电池电力供给开关18基本上由控制电路31控制。具体而言，在控制电路31的工作过程中通过控制电路31将基极控制用晶体管19接通，由此电池电力供给开关18也被接通。

另一方面，控制电路31在工作过程中，规定的断路条件成立的情况下，使基极控制用晶体管19断开，从而使电池电力供给开关18断开，由此切断从电池25向调节器35的直流电力供给。

作为断路条件，例如，例举电机7停止且在DC插座9未连接有AC适配器50的状态继续一定时间、虽然连接有AC适配器50但电池25的充电结束而不进行充电且电机7也停止的状态继续一定时间、不操作电子开关10之后经过了一定时间的情况、连接有AC适配器50的情况下未进行充电的状态继续了一定时间的情况、单元电压（或者电池电压）成成过放电状态的情况等。当然这些仅仅是一个例子而已。

若断路条件成立，则控制电路31自身使电池电力供给开关18切断来使自身的工作停止，并移至停止状态。若移至停止状态，则控制电路31自身不能够使电池电力供给开关18接通。

可是，通过对DC插座9连接AC适配器50来从DC插座9经由二极管37供给直流电力，从而调节器35基于该直流电力来生成控制电压Vc并向控制电路31供给。由此控制电路31能够起动。控制电路31在起动后自身使电池电力供给开关18接通，因此即使在起动后从DC插座9取下AC适配器50，利用电池电力使来自调节器35的控制电压Vc输出持续，由此能够使工作继续。

并且，在本实施方式中，电池电力供给开关18的基极与驱动开关11的一端连接。因此，若控制电路31处于停止状态时使用者按压操作驱动开关11，则电池电力供给开关18的基极与驱动输入用晶体管47的基极导通，电池电力供给开关18以及驱动输入用晶体管47接通。由此，对调节器35供给电池电力，由调节器35生成控制电压Vc。

换句话说，与由控制电路31进行的控制无关地，通过驱动开关11的按压操作也能够使电池电力供给开关18接通。

此外，控制电路31在从该调节器35接受电源供给来进行对电池25的充电控制时，使LED14点亮来向使用者报告该意思。

另外，在控制电路基板30设置有用于检测AC适配器50的连接（详细而言，检测来自AC适配器50的直流电力输入），并向控制电路31传递的、由AC适配器检测用晶体管44以及电阻45等构成的电路。具体而言，AC适配器检测用晶体管44的基极与充电路径中的AC适配器50的正极侧（详细而言是逆流防止用的二极管43的阴极侧）连接，发射极被接地。而且，集电极经由电阻45被施加控制电压Vc，并且与控制电路31连接，该集电极的电位作为AC适配器检测信号被输入至控制电路31。此外，AC适配器检测用晶体管44在本实施方式中为NPN型双极晶体管。

通过这样的构成，在向AC适配器检测用晶体管44的集电极施加了控制电压Vc的情况下，在未连接AC适配器50时，AC适配器检测用晶体管44断开，输入至控制电路31的AC适配器检测信号成为高电平。另一方面，若连接AC适配器50来从AC适配器50输入直流电力，则AC适配器检测用晶体管44接通，因此输入至控制电路31的AC适配器检测信号成为低电平。控制电路31基于AC适配器检测信号的电平来判断AC适配器50的连接的有无。

另外，控制电路31也监视电池25的温度，但在该温度监视中，利用了来自设置于电池组20内的单元温度检测用热敏电阻26的检测信号、和来自设置于控制电路基板30的基板温度检测用热敏电阻39的检测信号。

这是因为即使这两种热敏电阻26、39中任意一个发生故障，也能够在向电池25进行充电时，基于来自其中一方的热敏电阻的检测信号，检测电池25从能够充电的温度范围的偏离。

即、电池25存在如下问题：若在例如温度比0℃低时进行充电，则从正极产生的锂离子难以被负极吸收，锂金属容易析出。

鉴于此，在本实施方式中，在向电池25进行充电时，控制电路31通过执行规定的温度检查处理，使用上述两个热敏电阻26、39来对电池25是否处于能够正常充电的温度范围进行监视。

另外，在本实施方式中，为了在控制电路31中获取来自这两个热敏电阻26、39的检测信号，而利用了设置在控制电路31中的一个模拟端口和两个数字端口。

这是因为构成控制电路31的微机中的模拟端口的数量少，能够对基于各热敏电阻26、39检测的各温度检测信号（模拟信号）进行A/D变换来获取的模拟端口只有一个。

各热敏电阻26、39是具有电阻值随温度而变化的特性的公知的温度传感器。鉴于此，在本实施方式中，使单元温度检测用热敏电阻26以及基板温度检测用热敏电阻39的一端与控制电路31的一个模拟端口连接，在该连接部分经由电阻38施加从调节器35供给的控制电压Vc。

单元温度检测用热敏电阻26以及基板温度检测用热敏电阻39的另一端分别与控制电路31的两个数字端口连接。即、如图2所示，单元温度检测用热敏电阻26的另一端经由控制电路31的数字端口与单元侧低端开关41的一端连接，基板温度检测用热敏电阻39的另一端经由控制电路31的数字端口与基板侧低端开关42的一端连接。各低端开关41、42的另一端均被接地。

通过这样的构成，在控制电路31经由这些各热敏电阻26、39检测温度时，通过使连接有成为检测对象的任意一个热敏电阻的任意一个低端开关成为接通状态，从而使成为检测对象的热敏电阻的另一端接地。

这样，控制电路31能够使用设置在电池组20内的单元温度检测用热敏电阻26、和设置在控制电路基板30的基板温度检测用热敏电阻39这两个热敏电阻对电池25的温度进行监视。

接下来，使用图3对本实施方式的手提吸尘器1的工作过程中的、特别是控制电路31从停止状态起动时的具体的流程（起动顺序）进行说明。

为了从控制电路31停止、电池电力供给开关18被断开且也未连接AC适配器50的状态开始起动控制电路31，使AC适配器50与DC插座9连接、或者按压操作驱动开关11即可。

其中在使AC适配器50与DC插座9连接的情况下的起动顺序如图3的左侧所图示。即、若在控制电路31停止的状态下对DC插座9连接AC适配器50（S11），则从DC插座9经由各二极管43、37向调节器35供给来自AC适配器50的直流电力（S12）。由此调节器35起动（S13），由调节器35生成控制电压Vc，并将该控制电压Vc供给至控制电路31（S14）。由此，控制电路31起动（S15）。此外，若控制电路31起动，则进行了规定的初始化处理后，使电池电力供给开关18接通，并在自身的工作过程中维持该接通状态。

另一方面，在由使用者对驱动开关11进行了按压操作的情况下的起动顺序如图3的右侧所图示。即、若在控制电路31停止的状态下对驱动开关11进行接通（按压）操作（S21），则电池电力供给开关18的基极经由驱动开关11与驱动输入用晶体管47的基极导通，由此电池电力供给开关18与驱动输入用晶体管47一起接通（S22）。于是，从电池25经由电池电力供给开关18以及二极管36向调节器35供给电池电力（S23）。由此调节器35起动（S24），由调节器35生成控制电压Vc，并将该控制电压Vc向控制电路31供给（S25）。由此，控制电路31起动（S26）。此外，该情况下，控制电路31也在起动后首先进行规定的初始化处理后使电池电力供给开关18接通，并在自身的工作过程中维持该接通状态。

接下来，使用图4对控制电路31的起动后的工作，即、控制电路31执行的电机驱动及充电控制处理进行说明。控制电路31在起动后，进行了规定的初始化处理之后，开始图4的电机驱动及充电控制处理。

控制电路31若开始该电机驱动及充电控制处理，则首先在S110中，辨别自身的起动重要因素。即、判断自身起动是基于AC适配器50的连接，还是基于驱动开关11的按压操作。在控制电路31中，如已叙述的那样，输入了表示AC适配器50的连接的有无的AC适配器检测信号。如果该AC适配器检测信号是低电平，则控制电路31判断为连接有AC适配器50（即、自身的起动基于AC适配器50的连接）。

另一方面，控制电路31基于从驱动开关11输入的驱动输入信号，在驱动开关11处于接通的状态的情况下，判断为自身的起动是基于驱动开关11的按压操作。

控制电路31在判断为自身的起动重要因素是基于AC适配器50的连接的情况下，在S120中，使电池电力供给开关18接通，并维持该接通状态。由此，在调节器35中也能够进行来自电池25的电力供给，因此即使假设从DC插座9取下AC适配器50，由调节器35进行的控制电压Vc的生成基于电池电力也继续，由此控制电路31也能够继续工作。

在S130中，判断充电执行条件是否成立。具体而言，在来自电池25的输出电压比充电开始判定用的阈值电压低的情况下，判断为充电执行条件成立。在判断为充电执行条件成立的情况下，在S140中执行向电池25的充电。具体而言，如已叙述的那样，通过将充电控制用FET16以及充电保护用FET17从断开状态切换为接通状态，从而进行向电池25的充电。

此外，作为充电执行条件，可以包括由单元温度检测用热敏电阻26检测出的单元温度在规定的范围内、以及由基板温度检测用热敏电阻39检测出的基板温度在规定的范围内中的至少一方。另外，这些例示的充电执行条件只是一个例子而已，也可以设定其他的充电执行条件。

而且，在S150中，判断是否对驱动开关11进行了接通（按压）操作，若未进行接通操作，则在S160中判断充电是否完成。具体而言，判断电池25是否成为满充电状态。而且，若充电未完成，则返回到S140来继续充电，但在充电完成的情况下，移至S170。在充电执行中由使用者对驱动开关11进行了接通操作的情况下，从S150移至S200，中断充电。然后，移至S220，执行电机7的驱动。

另一方面，在S130中判断为充电执行条件不成立的情况下、以及在S160中判断为充电完成的情况下，在S170中，判断从该S130中的判断时或者S160中的判断时是否经过一定时间，即、判断用于停止的准备是否完成（断路条件是否成立）。在还未经过一定时间的情况下，在S180中，判断是否对驱动开关11进行了接通操作。而且，在经过一定时间之前对驱动开关11进行了接通操作的情况下，移至S220，执行电机7的驱动。

在未对驱动开关11进行接通操作而经过一定时间的情况下，移至S190，进行断路。即、使电池电力供给开关18断开，来使自身的工作停止。

另一方面，控制电路31在S110中判断为自身的起动重要因素是基于驱动开关11的按压操作的情况下，在S210中，使电池电力供给开关18接通，并维持该接通状态。

而且，在S220中，执行电机7的驱动。即、如已叙述的那样，通过对放电控制用FET15进行PWM驱动来使电机7旋转。此外，开始电机驱动及充电控制处理，并在最初进行该S220的电机驱动时，以高速驱动用的占空比使电机7高速旋转。

而且，在S230中，判断使用者是否对驱动开关11进行了接通操作，在对驱动开关11进行了接通操作的情况下，在S240中，将PWM占空比从当前的占空比切换为另一个占空比。即、例如若在设定为高速驱动用的占空比的状态下进行该S240的处理，则切换为低速驱动用的占空比。相反，若在设定为低速驱动用的占空比的状态下进行该S240的处理，则切换为高速驱动用的占空比。占空比切换后，返回到S220，并以该切换后的占空比来驱动电机7。

在S230中判断为未对驱动开关11进行接通操作的情况下，在S250中，判断是否对停止开关12进行了接通操作。在未对停止开关12进行接通操作的情况下，返回到S220，继续电机7的驱动，但在对停止开关12进行了接通操作的情况下，在S260中，停止电机7的驱动。

而且，在S270中，判断是否对DC插座9连接有AC适配器50，若连接有AC适配器50，则移至S130，如果未连接有AC适配器50，则移至S170。该情况下，在S170中，判断从在S270中判断为未连接有AC适配器50时起是否经过了一定时间。而且，若未对驱动开关11进行接通操作而经过一定时间，则在S190中进行断路。

根据以上说明的本实施方式的手提吸尘器1，无需为了对电池25进行充电而如以往那样从装置主体取下电池组20这样的作业，仅将AC适配器50与DC插座9连接来从AC适配器50输入直流电力，就能够对电池25进行充电。因此，能够不费事而容易地进行电池25的充电。此外，电池25的充电并非仅能够经由DC插座9进行，也能够从装置主体取出电池组20，并将电池组20安装于规定的充电器来对其进行充电。

另外，控制电路31在自身的工作过程中，若断路条件成立（S170：“是”），则使电池电力供给开关18断开来使自身的工作停止。换句话说，控制电路31丝毫不消耗电池25的电力。因此，即使一直处于电池组20被安装于装置主体的状态下也能够使电池25的使用寿命持久。

而且，在控制电路31在断路状态时，若在DC插座9连接AC适配器50来输入直流电力，或使用者对驱动开关11进行接通操作，则向调节器35供给直流电力进而调节器35工作，生成控制电压Vc并将其向控制电路31进行供给。由此控制电路31能够迅速地起动，并能够迅速地进行电池25的充电或者电机7的驱动。

并且，若控制电路31起动并进行规定的初始化处理等，则通过自身的控制使电池电力供给开关18维持为接通状态。因此，即使在控制电路31的起动后，驱动开关11被断开、或从DC插座9取下AC适配器50，控制电路31也能够继续工作。

另外，来自电池25的直流电力以及来自DC插座9的直流电力并非分别被输入至各个调节器，而是经由二极管36、37被输入同一调节器35。这样，通过使用二极管而使调节器35成为一个，从而实现装置整体的小型化及成本降低。

此外，在本实施方式中，阴极与调节器35连接的两个二极管36、37相当于本发明的输入电源选择单元的一个例子，电池电力供给开关18相当于本发明的半导体开关的一个例子，从电池25的正极经由电池电力供给开关18至二极管36的路径相当于本发明的电池电力供给路径的一个例子，从DC插座9的正极侧经由逆流防止用的二极管43至输入电源选择用的二极管37的路径相当于本发明的外部电力供给路径的一个例子，控制电路31相当于本发明的控制单元的一个例子，驱动开关11相当于本发明的操作开关的一个例子，从电池电力供给开关18的基极经由驱动开关11以及驱动输入用晶体管47至接地电位的路径相当于本发明的半导体开关接通单元的一个例子。

另外，在图4的电机驱动及充电控制处理中，S110的处理相当于发明的外部电力输入判断单元所执行的处理的一个例子，S130的处理相当于本发明的充电执行条件判断单元所执行的处理的一个例子，S140的处理相当于本发明的充电控制单元所执行的处理的一个例子。

［变形例］

以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明的实施方式并不限定为任何上述实施方式，只要属于本发明的技术的范围，当然能够采用各种方式。

例如，在上述实施方式中，对将本发明应用于充电式的手提吸尘器1的情况进行了说明，但只要是具备电池的集尘装置，则能够与上述实施方式相同地应用本发明。

另外，本发明即使是使用于通过送出高压空气而将粉尘吹掉的、图5所示的充电式鼓风机60等送出气体的送风机，也能够与上述实施方式同样地应用。

此处，图5所示的充电式鼓风机60由在前端具备送出高压空气的送出口61的筒状的喷嘴62、喷嘴62的后端侧安装的鼓风机主体63、以及可自由拆装地安装于鼓风机主体63的电池组64构成。

另外，在鼓风机主体63的侧壁设置有用于导入外部空气的吸气口65，在鼓风机主体63的上部设置有用于使用者手持的把持部66，在鼓风机主体63的与喷嘴62相反侧设置有用于安装电池组64的安装部67。

而且，在把持部66的喷嘴62侧前端部分设置有与上述实施方式的电子开关10相同地用于使用者操作的电子开关68。

另外，在鼓风机主体63内设置有用于从吸气口65导入外部空气再向喷嘴62侧送出的送出用风扇71、使送出用风扇71旋转的电机72、从电池组64接受电力供给而进行工作，并根据来自电子开关68的驱动指令来驱动控制电机72的控制电路基板73等。

即使在这样构成的充电式鼓风机60中，只要在控制电路基板73安装由微机构成的控制电路，且该控制电路以与上述实施方式的控制电路31同样的顺序对设置在从电池组64向电机72的通电路径上的半导体元件（FET、双极晶体管等）进行控制，则能够获得与上述实施方式相同的效果。

另外，在上述实施方式中，使用双极晶体管作为电池电力供给开关18以及各晶体管44、47，使用MOSFET作为各控制用FET15～17，但这些只是一个例子而已，只要是发挥相同的作用，也能够使用其他种类的开关。

另外，关于通过对驱动开关11进行接通操作，使电池电力供给开关18的基极成为接地电位，从而使电池电力供给开关18接通的构成也只是一个例子而已，用于通过驱动开关11的接通而使电池电力供给开关18接通的具体的构成也考虑其他各种构成。

Claims (5)

1.一种充电式风扇装置，其特征在于，具备：

风扇，其用于抽吸或者送出气体；

电机，其用于对所述风扇进行旋转驱动；

电池，其向所述电机供给电力；

控制电压生成单元，其基于被输入的直流电力来生成规定电压值的控制电压；

电池电力供给路径，其用于从所述电池向所述控制电压生成单元供给直流电力；

半导体开关，其将所述电池电力供给路径导通及切断；

DC插座，其用于从外部的直流电源输入直流电力；

外部电力供给路径，其用于在直流电力被输入到所述DC插座的情况下，将该直流电力供给至所述控制电压生成单元；以及

控制单元，其构成为：将由所述控制电压生成单元生成的所述控制电压作为电源而进行工作，并通过对从所述电池向所述电机的电力供给进行控制，从而对所述电机的驱动进行控制，若在直流电力被输入至所述DC插座的情况下规定的充电执行条件成立，则控制基于该直流电力对所述电池进行的充电，并在自身的工作过程中规定的断路条件成立的情况下，使所述半导体开关断开来切断从所述电池向所述控制电压生成单元的电力供给。

2.根据权利要求1所述的充电式风扇装置，其特征在于，具备：

操作开关，其被使用者操作，用于对所述风扇进行旋转驱动；以及

半导体开关接通单元，其在所述半导体开关断开的情况下所述操作开关被操作时，通过使所述半导体开关接通来从所述电池向所述控制电压生成单元供给直流电力。

3.根据权利要求1或者权利要求2所述的充电式风扇装置，其特征在于，

所述控制单元进行控制，以便在工作开始后的规定时刻使所述半导体开关接通。

4.根据权利要求1～权利要求3中任意一项所述的充电式风扇装置，其特征在于，

所述控制电压生成单元具备：

调节器，其基于被输入的直流电力来生成所述控制电压；以及

输入电源选择单元，其将经由所述外部电力供给路径供给的来自所述直流电源的直流电力以及经由所述电池电力供给路径供给的来自所述电池的直流电力中电压值高的任意一方向所述调节器供给。

5.根据权利要求1～权利要求4中任意一项所述的充电式风扇装置，其特征在于，

所述控制单元具备：

外部电力输入判断单元，其在自身的工作开始后，判断是否从所述DC插座输入有直流电力；

充电执行条件判断单元，其在由所述外部电力输入判断单元判断为从所述DC插座输入有直流电力的情况下，判断所述电池是否满足规定的充电执行条件；以及

充电控制单元，其在由所述充电执行条件判断单元判断为满足所述充电执行条件的情况下，控制来自所述DC插座的直流电力对所述电池进行的充电。

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